一种半导体晶圆承载装置的制作方法

本技术涉及半导体晶圆，尤其是指一种半导体晶圆承载装置。

背景技术：

1、在半导体晶圆加工/检测等精密检测设备中，上下运动叠加旋转运动的高精度结构应用很广泛。上下的z向运动用于根据视觉的场距调节晶圆的高度，旋转t调节晶圆的角度位置，然后进行扫描检测，这个扫描过程中对晶圆的微观抖动要求是纳米级。

2、现有使用的半导体晶圆承载的上下运动叠加旋转运动的高精度结构，一般均采用下z上t的上下结构，z轴由气缸平衡的上t下z的叠加结构。这样的结构虽然便于设计但是由于气缸平衡的整体尺寸过大，并且响应受气缸限制；z轴的负载加上t轴后由于重心变高以及负载变重，因此z向的最小步进和静态抖动都会受到很大影响。

技术实现思路

1、为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中半导体晶圆承载的上下运动叠加旋转运动的高精度结构由于结构设计不合理，造成整体结构对晶圆的承载稳定性差，存在易抖动的问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种半导体晶圆承载装置，包括：固定底座，其作为承载装置的支撑部件；旋转驱动件，其设置在固定底座上；旋转连接件，其与旋转驱动件连接，并且所述旋转驱动件用于驱动旋转连接件绕轴实现旋转；至少一个气动抱闸单元，其设置在固定底座上，并且所述气动抱闸单元用于旋转连接件的气动抱闸锁止；z轴驱动组件，其设置在旋转连接件上，并且所述z轴驱动组件用于实现沿旋转驱动件轴线方向的直线移动。

3、在本实用新型的一个实施例中，所述z轴驱动组件上连接有安装件，所述安装件用于连接晶圆陶瓷吸盘。

4、在本实用新型的一个实施例中，所述旋转驱动件采用力矩电机。

5、在本实用新型的一个实施例中，所述旋转连接件包括下底板、两块对称设置的u型侧板和两块对称设置的矩形侧板，所述两块对称设置的u型侧板和两块对称设置的矩形侧板构成矩形盒状结构，并且两块对称设置的u型侧板和两块对称设置的矩形侧板构成的整体设置在下底板上，所述下底板与旋转驱动件连接，所述z轴驱动组件位于两块对称设置的u型侧板和两块对称设置的矩形侧板内部。

6、在本实用新型的一个实施例中，所述气动抱闸单元包括固定安装块、弹性板和抱闸移动块，所述固定安装块的一端和固定底座固定连接，所述弹性板为矩形薄片状，并且弹性板的一端与固定安装块远离固定底座的端部连接，所述抱闸移动块与弹性板远离固定安装块的端部固定连接。

7、在本实用新型的一个实施例中，所述下底板与气动抱闸单元相对的侧壁上设有吸附凸部，所述吸附凸部上设有吸附孔和负压腔体，所述吸附凸部上连接有气管接头，所述气管接头通过吸附孔连接至负压腔体，所述负压腔体用于吸附抱闸移动块。

8、在本实用新型的一个实施例中，所述z轴驱动组件包括音圈电机、磁块定子和磁块动子，所述磁块定子固定设置在下底板上，所述磁块动子和音圈电机的外壁连接，所述安装件和音圈电机的移动轴端连接，所述磁块定子和磁块动子的同性磁极相对用来在音圈电机和下底板之间形成磁平衡。

9、在本实用新型的一个实施例中，所述u型侧板内角部位置处设有交叉滚子导轨，所述安装件的外壁上设有直角凹槽，所述直角凹槽的侧壁与交叉滚子导轨滚动连接。

10、在本实用新型的一个实施例中，所述安装件的侧壁上设有上限位u型光电开关、下限位u型光电开关和上定位u型光电开关，所述上限位u型光电开关和下限位u型光电开关设置于同一直线上，所述上定位u型光电开关设置在安装件的上端部，所述u型侧板上设有信号板，所述上限位u型光电开关、下限位u型光电开关和上定位u型光电开关用于进行信号板位置信息的反馈。

11、在本实用新型的一个实施例中，所述安装件的侧壁上设有光栅尺，所述u型侧板上设有编码器，所述光栅尺和编码器用于反馈安装件的位移量。

12、本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

13、本实用新型所述的半导体晶圆承载装置，将旋转部分设置在z轴驱动组件下方，实现z向负载只有吸盘和晶圆，降低了z轴驱动组件的负载质量，极大的提高了z轴驱动组件的动态性能；设置的气动抱闸单元几乎消除了旋转驱动件实现旋转过程中旋转连接件的端跳对晶圆平面度的影响，消除静态抖动；另外，设置的z轴驱动组件内部的磁悬浮能够在z向平衡质量。

技术特征：

1.一种半导体晶圆承载装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体晶圆承载装置，其特征在于：所述z轴驱动组件上连接有安装件，所述安装件用于连接晶圆陶瓷吸盘。

3.根据权利要求1或2所述的半导体晶圆承载装置，其特征在于：所述旋转驱动件采用力矩电机。

4.根据权利要求2所述的半导体晶圆承载装置，其特征在于：所述旋转连接件包括下底板、两块对称设置的u型侧板和两块对称设置的矩形侧板，所述两块对称设置的u型侧板和两块对称设置的矩形侧板构成矩形盒状结构，并且两块对称设置的u型侧板和两块对称设置的矩形侧板构成的整体设置在下底板上，所述下底板与旋转驱动件连接，所述z轴驱动组件位于两块对称设置的u型侧板和两块对称设置的矩形侧板内部。

5.根据权利要求4所述的半导体晶圆承载装置，其特征在于：所述气动抱闸单元包括固定安装块、弹性板和抱闸移动块，所述固定安装块的一端和固定底座固定连接，所述弹性板为矩形薄片状，并且弹性板的一端与固定安装块远离固定底座的端部连接，所述抱闸移动块与弹性板远离固定安装块的端部固定连接。

6.根据权利要求5所述的半导体晶圆承载装置，其特征在于：所述下底板与气动抱闸单元相对的侧壁上设有吸附凸部，所述吸附凸部上设有吸附孔和负压腔体，所述吸附凸部上连接有气管接头，所述气管接头通过吸附孔连接至负压腔体，所述负压腔体用于吸附抱闸移动块。

7.根据权利要求4所述的半导体晶圆承载装置，其特征在于：所述z轴驱动组件包括音圈电机、磁块定子和磁块动子，所述磁块定子固定设置在下底板上，所述磁块动子和音圈电机的外壁连接，所述安装件和音圈电机的移动轴端连接，所述磁块定子和磁块动子的同性磁极相对用来在音圈电机和下底板之间形成磁平衡。

8.根据权利要求7所述的半导体晶圆承载装置，其特征在于：所述u型侧板内角部位置处设有交叉滚子导轨，所述安装件的外壁上设有直角凹槽，所述直角凹槽的侧壁与交叉滚子导轨滚动连接。

9.根据权利要求8所述的半导体晶圆承载装置，其特征在于：所述安装件的侧壁上设有上限位u型光电开关、下限位u型光电开关和上定位u型光电开关，所述上限位u型光电开关和下限位u型光电开关设置于同一直线上，所述上定位u型光电开关设置在安装件的上端部，所述u型侧板上设有信号板，所述上限位u型光电开关、下限位u型光电开关和上定位u型光电开关用于进行信号板位置信息的反馈。

10.根据权利要求8所述的半导体晶圆承载装置，其特征在于：所述安装件的侧壁上设有光栅尺，所述u型侧板上设有编码器，所述光栅尺和编码器用于反馈安装件的位移量。

技术总结本技术涉及一种半导体晶圆承载装置，包括：固定底座；旋转驱动件；旋转连接件，其与旋转驱动件连接，并且旋转驱动件用于驱动旋转连接件绕轴实现旋转；气动抱闸单元用于旋转连接件的气动抱闸锁止；Z轴驱动组件，其设置在旋转连接件上，并且Z轴驱动组件用于实现沿旋转驱动件轴线方向的直线移动。本技术的半导体晶圆承载装置，将旋转部分设置在Z轴驱动组件下方，实现Z向负载只有吸盘和晶圆，降低了Z轴驱动组件的负载质量，极大的提高了Z轴驱动组件的动态性能；设置的气动抱闸单元几乎消除了旋转驱动件实现旋转过程中旋转连接件的端跳对晶圆平面度的影响，消除静态抖动。技术研发人员：李春凯,万磊,黄华,龚正受保护的技术使用者：雅科贝思精密机电（上海）有限公司技术研发日：20231019技术公布日：2024/7/11